2017年2月6日，在大多數(shù)國人還沉浸在傳統(tǒng)新年的氛圍之中時，一場關(guān)乎生命的“賽跑”正在廣西南寧展開。
某航空廣西分公司接到緊急請求，一活體器官需盡快抵達(dá)廣州。由于活體器官存活時間僅有5~6小時，于是，在距當(dāng)日最后一班飛往廣州的航班起飛僅剩3小時的情況下，航空公司啟動人體捐獻(xiàn)器官轉(zhuǎn)運(yùn)綠色通道，克服多重困難，最終將攜帶活體器官的乘客送上飛機(jī)。
實(shí)際上，這樣的“生死時速”每年都在全世界不同地區(qū)“上演”。鑒于當(dāng)前技術(shù)所限，用于移植的活體器官低溫保存的時間上限非常短，如心臟一般必須在４小時內(nèi)移植到患者身上，否則將失去效用。
當(dāng)前，世界眾多國家均處于可移植器官極端短缺的狀態(tài)。但是即便有捐獻(xiàn)器官可以用于移植，在器官不能使用之前找到合適的移植者同樣十分困難——在美國，每年就有逾六成的可移植心臟因超過保存時長而被迫廢棄，這對于排起長隊(duì)翹首等待捐獻(xiàn)器官的無數(shù)患者來說，實(shí)在痛心疾首。
器官無法長期低溫保存的制約因素有很多。這其中，復(fù)溫技術(shù)不理想便是一大主因。而如今，這一局面終于有了轉(zhuǎn)機(jī)。
復(fù)溫挑戰(zhàn)
通常來說，復(fù)溫冷凍器官存在兩大障礙：一方面，由于組織凍結(jié)是不均勻的，所以一些部分的溫度會變得比其他部分更低；另一方面，普通冷凍會在器官內(nèi)產(chǎn)生微小冰晶，而冰晶會損害細(xì)胞和組織。這就對復(fù)溫技術(shù)提出了很高的要求。
長期以來，研究人員一直致力于開展器官復(fù)溫實(shí)驗(yàn)，但遺憾的是，就目前的復(fù)溫手段來說，均無法避免組織受損。而即便是非常小的組織在復(fù)溫過程中破裂或者結(jié)晶，都會使得器官變得沒有任何用處。
但最近，來自美國的研究人員宣布，他們發(fā)明了一種可將低溫保存的動物心臟瓣膜和血管成功復(fù)溫，并且不會帶來大的損傷的新技術(shù)，這或許有望使冷凍器官用于移植的夢想照進(jìn)現(xiàn)實(shí)。
在這篇剛剛發(fā)表在美國《科學(xué)·轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)》雜志上的研究中，研究人員先將組織樣本通過玻璃化的過程進(jìn)行低溫保存，使其保持玻璃態(tài)，從而防止冰晶的產(chǎn)生。
然后，研究團(tuán)隊(duì)將硅殼包裹的氧化鐵磁性納米顆粒分散在保存組織的低溫保護(hù)溶液中，再使用無創(chuàng)電磁波激活這些納米顆粒，讓它們作為微型加熱器以每分鐘100~200攝氏度的速度快速、均勻地加熱組織。這一加熱速度比此前的復(fù)溫技術(shù)快了約10~100倍。
通過這種方法，最初，研究人員率先對人類細(xì)胞進(jìn)行復(fù)溫，之后是豬動脈和豬心臟瓣膜。他們成功復(fù)溫了50毫升的組織溶液，而此前已有的加熱方法僅僅能夠有效加熱幾毫升的組織溶液。
檢測結(jié)果顯示，使用這一復(fù)溫方法，低溫保存的組織被加熱后沒有出現(xiàn)受損跡象，且較組織未保存之前的狀態(tài)，復(fù)溫后組織的整體生物活性基本維持原狀。同時納米顆粒隨后也能被沖洗干凈。
這是人類首次在不破壞組織的前提下以較大規(guī)�？焖佟⒕鶆蚣訜岬蜏乇４娴慕M織，意味著復(fù)溫更多組織甚至器官的夢想有望變成現(xiàn)實(shí)。
前景樂觀
然而，對于這項(xiàng)工作能否切實(shí)造福于器官移植，許多業(yè)內(nèi)專家依舊持保留態(tài)度。
在美國匹斯堡大學(xué)醫(yī)學(xué)中心移植外科醫(yī)生Paulo Fontes博士看來，在實(shí)驗(yàn)室中對組織成功實(shí)現(xiàn)復(fù)溫，并不意味著組織移植到動物體內(nèi)后依然功能完好。“實(shí)驗(yàn)沒有顯示細(xì)胞發(fā)生的具體細(xì)節(jié)，比如細(xì)胞的完整性以及線粒體的完好程度。”他說，“對此缺乏功能評價。”
“這類方法通常要比你所預(yù)計的投入臨床的時間還要更久。”器官共享聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)首席醫(yī)療官David Klassen博士表示，“明年可能實(shí)現(xiàn)嗎？并不會。但作為一個理論，它的確非常有趣。”
的確如此，這項(xiàng)技術(shù)還有很長的道路要走。就目前來說，它可能僅僅為人們提供了一個理論上的可行性。而要想復(fù)溫與人類器官同樣大小的組織樣本，技術(shù)仍需不斷完善。
舉例來說，僅僅一個腎臟就大約要450~500毫升組織溶液。這就意味著這項(xiàng)新技術(shù)更有可能率先在復(fù)溫心臟瓣膜領(lǐng)域展開嘗試，然后才是應(yīng)用于整個器官。
領(lǐng)導(dǎo)這項(xiàng)研究的美國明尼蘇達(dá)大學(xué)的科學(xué)家們也已經(jīng)意識到了這一點(diǎn)，并開始試圖強(qiáng)化和完善這項(xiàng)技術(shù)，以期能夠?qū)⑵鋺?yīng)用于更大的樣本當(dāng)中。
“我們可以看見前方的路。”文章的合著者、美國克萊姆森大學(xué)研究者Kelvin Brockbank對這項(xiàng)技術(shù)的未來充滿信心。
同時，研究人員還需要確保納米粒子在組織中得到統(tǒng)一的分布。“一旦我們在器官中部署了足夠多的納米粒子，你就能夠得到你想要的加熱程度。”論文主要研究者、明尼蘇達(dá)大學(xué)John Bischof表示。
但不可否認(rèn)的是，這項(xiàng)新技術(shù)為科學(xué)家們提供了一個具有巨大吸引力的挑戰(zhàn)課題：當(dāng)前的低溫保存技術(shù)水平已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)器官的玻璃化，而與之相匹配的復(fù)溫技術(shù)卻始終沒能跟上發(fā)展的步伐。
目前，明尼蘇達(dá)大學(xué)已經(jīng)在這項(xiàng)加熱技術(shù)上擁有了兩項(xiàng)專利，并打算與一家名為Tissue Testing Technologies的公司開展進(jìn)一步合作。接下來，團(tuán)隊(duì)將計劃利用老鼠和兔子的心臟，以及豬器官來測試這項(xiàng)技術(shù)，希望最終在人類器官上獲得成功�！�